p Uma descoberta recente financiada pelo Escritório de Pesquisa Científica da Força Aérea (AFOSR) pode muito bem levar a um processo que não beneficia apenas todos os militares uniformizados do Departamento de Defesa, mas todos os outros também:proteção contra agentes químicos / biológicos, para roupas autolimpantes, ao gerenciamento térmico sem esforço, para purificação de combustível, bem como controle aprimorado de vazamentos - especialmente óleo e combustíveis. p Em 2006, O gerente do programa AFOSR, Dr. Charles Lee, financiou o professor Gareth McKinley no Instituto de Tecnologia de Massachusetts, explorando a tecnologia de nanocompósitos para aplicações de defesa. Anish Tuteja, um estudante de doutorado do MIT na época, estava explorando as propriedades de superfície incomuns de um nanocompósito com nanopartículas fluoradas, para criar uma superfície superoleofóbica. Após a formatura, Tuteja mudou-se para a Universidade de Michigan em Ann Arbor, onde atualmente é professor assistente de ciência e engenharia de materiais, especializando-se em engenharia química e ciência e engenharia macromolecular. Ele foi premiado com uma bolsa do Programa de Jovens Investigadores da AFOSR em 2011, e continuou a conduzir a mesma linha de pesquisa iniciada no MIT. Sua equipe também incluiu o estudante de doutorado Shuaijun Pan e o pesquisador de pós-doutorado Arun Kota, bem como colaboração com o Dr. Joseph Mabry, da Divisão de Propulsão de Foguetes do Laboratório de Pesquisa da Força Aérea, na Edwards AFB, Califórnia.

p Em seu último artigo, "Superomniphobic Surfaces for Effective Chemical Shielding, "na edição atual do Jornal da American Chemical Society , Tuteja e sua equipe demonstraram superfícies que funcionam efetivamente como "escudos químicos contra praticamente todos os líquidos".

p Para tornar isso possível, as superfícies são preparadas usando um revestimento em nanoescala que é aproximadamente 95 por cento de ar, que por sua vez, repele líquidos de qualquer material de sua classe, fazendo com que literalmente ricocheteiem na superfície tratada. As superfícies “possuem escalas hierárquicas de textura reentrante que reduzem significativamente a área de contato sólido-líquido”. Tudo se resume a controlar quanto contato o líquido tem com a superfície tratada. Para conseguir isso, os pesquisadores aplicam o revestimento em nanoescala usando um processo chamado eletrofiação - usando uma carga elétrica para criar partículas finas de sólido derivadas de uma solução líquida.

p O revestimento é uma mistura de "polidimetilsiloxano reticulado, "ou PDMS, e cubos em nanoescala resistentes a líquidos desenvolvidos pela Força Aérea que contêm carbono, flúor, silício e oxigênio. Embora a química do material seja importante, assim é sua textura, porque abraça a estrutura de poros de qualquer superfície em que é aplicado, e cria uma fina teia de bolsas de ar dentro desses poros, portanto, qualquer líquido que entre em contato com o revestimento mal toque uma superfície sólida.

p De acordo com o Dr. Tuteja, quando uma superfície não tratada e um líquido se aproximam, "eles imbuem uma pequena carga positiva ou negativa um no outro, e assim que o líquido entrar em contato com a superfície sólida, vai começar a se espalhar ... reduzimos drasticamente a interação entre a superfície e a gota. "Ao eliminar efetivamente o contato entre a superfície tratada e o líquido, quase não há incentivo para o líquido se espalhar, Como tal, as gotas permanecem intactas, interagindo apenas com moléculas de si mesmas, e mantendo sua forma esférica.

p A equipe de pesquisa testou mais de 100 líquidos e encontrou apenas dois que conseguiram penetrar no revestimento:ambos eram clorofluorcarbonos - produtos químicos usados ​​em refrigeradores e condicionadores de ar. Nas demonstrações de laboratório de Tuteja, a superfície repelia café, molho de soja e óleo vegetal, bem como os ácidos clorídrico e sulfúrico tóxicos, e as superfícies também são resistentes à gasolina e vários álcoois.

p Este programa é de particular interesse para a Força Aérea e o Departamento de Defesa, pois pode ser útil para superfícies de autolimpeza (em particular, proteção integral respirável defesa contra guerra química / biológica em roupas uniformes e sistemas de sensores), melhoria da eficiência do gerenciamento térmico em sistemas de resfriamento de mudança de fase, purificação de combustível e controle de vazamentos de óleo e combustível em foguetes e aviões. Para não mencionar, proteção contra o derramamento de café no dia a dia.